Minggu, 19 Februari 2012

FOTOSINTESIS


TOPIK PRAKTIKUM
FOTOSINTESIS

       I.      TUJUAN
1.      Membuktikan bahwa proses fotosintesis membutuhkan klorofil dan cahaya, serta menghasilkan karbohidrat (amilum)
2.      Membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan 02
3.      Mengetahui pengaruh cahaya terhadap aktivitas fotosintesis

    II.      KOMPETENSI
  1. Dapat menjelaskan proses fotosintesis melalui percobaan sederhana
  2. Dapat membuktikan bahwa proses fotosintesis membutuhkan klorofil dan cahaya, serta menghasilkan karbohidrat (amilum), dan menghasilkan O2
  3. Dapat menjelaskan pengaruh lingkungan (cahaya) terhadap aktivitas fotosintesis

 III.      DASAR TEORI
Suatu sifat fisiologi yang hanya dimiliki oleh tumbuhan ialah kemampuannya untuk menggunakan zat karbon dari udara untuk diubah menjadi bahan organik serta diasimilasikan di dalam tubuh tanaman. Peristiwa ini hanya berlangsung jika ada cukup cahaya, oleh karena itu asimilasi karbondisebut juga fotosintesis. Jadi fotosintesis adalah suatu proses dimana zat-zat anorganik H20 dan C02 oleh klorofil diubah menjadi zat organik karbohidrat dengan pertolongan sinar, dan melalui perantara pigmen hijau daun (klorofil) yang terletak dalam organel kloroplas pada sitoplasma.
Proses fotosintesis dapat dirumuskan dalam persamaan reaksi sebagai berikut.
cahaya
6CO2 + 6 H2O                                                             C6H12O6 + 6O2
klorofil
Persamaan reaksi tersebut diperoleh dari dua tahap reaksi fotosintesis yaitu
  1. Tahap reaksi terang atau fotolisis atau reaksi Hill, merupakan tahap yang peka cahaya tetapi tidak tergantung suhu.

cahaya
2H2O                                                               2NADPH2 + O2
klorofil

  1. Tahap reaksi gelap atau fiksasi C02 atau reaksi Blackman, merupakan tahap yang peka cahaya tetapi bergantung suhu.

CO2 + NADPH2                                             2NADP + CH2O + H2O

Ilmuwan-ilmuwan yang telah membuktikan kebenaran reaksi fotosintesis adalah :
  1. Ingenhousz (1799), membuktikan bahwa pada fotosintesis dilepaskan O2,
  2. Engelmann (1822), membuktikan bahwa klorofil merupakan suatu faktor keharusan dalam proses fotosintesis,
  3. Sachs (1860), membuktikan pada fotosintesis terbentuk karbohidrat (amilum),
  4. Hill (1937), berhasil mengikuti kegiatan kloroplas yang telah dipisahkan dari sel hidup.
Kloroplas sel itu jika disinari lampu mampu menghasilkan 02 asal tersedia penampung elektron seperti Fe3+ (ion feri),
  1. Blackman (1905) membuktikan bahwa reduksi dari CO2 ke CH2O berlangsung tanpa sinar, yang selanjutnya disebut reaksi gelap,
  2. Ruben dan Kamen (1941) membuktikan bahwa O2 yang terlepas pada fotosintesis itu berasal dari air. Untuk membuktikan hal tersebut digunakan air yang oksigennya radioaktif yaitu O18,
  3. Benson dan Calvin (1950) mengikuti urut-urutan zat-zat antara yang terjadi pada fotosintesis dengan menggunakan karbon radioaktif yaitu C14.

Percobaan Sachs untuk membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan amilum dilakukan seperti Gambar 1 berikut ini.

Gambar 1. Percobaan Sachs

Sachs menutup sebagian daun dengan kertas perak/aluminium foil dengan tujuan supaya sebagian daun tersebut tidak terkena cahaya matahari selama beberapa hari. Kemudian daun tersebut dipetik dan direndam pada air mendidih supaya sel-sel daun mati. Setelah itu daun dimasukkan ke dalam alkohol panas dengan tujuan untuk melarutkan klorofil, dan terakhir daun ditetesi larutan Iodium untuk membuktikan ada tidaknya amilum dalam daun. Adanya amilum ditunjukkan oleh terjadinya warna biru tua - hitam pada daun yang terkena sinar matahari.
Percobaan Ingenhousz yang membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan O2 dilakukan dengan menggunakan tanaman air Hydrilla verticillata yang diletakkan di bawah corong terbalik (Gambar 2). Jika tanaman tersebut diberi sinar, maka timbulah gelembung-gelembung udara / gas yang akhirnya mengumpul di dasar tabung reaksi. Udara / gas tersebut ternyata oksigen.
Gambar 2. Percobaan Ingenhousz

Seperti halnya proses metabolisme yang lain, fotosintesis dipengaruhi oleh berbagai faktor. Di alam fotosintesis dipengaruhi oleh faktor luar dan dalam, dan sulit dipisahkan secara tegas. Faktor-faktor luar yang mempengaruhi fotosintesis adalah, cahaya, temperatur, oksigen, C02, air, zat hara mineral. Sedangkan faktor dalam yang mempengaruhi fotosintesis adalah kandungan klorofil, morfologi daun, anatomi daun, protoplasma, dan akumulasi fotosintat.

 IV.      BAHAN
  1. Daun Coleus sp.
  2. Kertas perak / aluminium foil
  3. Alkohol 70% panas
  4. Larutan Iodium
  5. Air mendidih
  6. Hydrilla verticillata


    V.      ALAT
  1. Gelas beker ,
  2. Cawan petri
  3. Tabung reaksi
  4. Corong
  5. Pinset
  6. Lampu duduk
  7. Kompor listrik

 VI.      CARA KERJA
  1. Percobaan Sachs
    1. Petiklah daun Coleus sp. yang telah diperlakukan dengan menutup bagian tengahnya dengan kertas perak / aluminium foil selama satu minggu, kemudian lepaslah kertas peraknya dan masukkan daun itu ke dalam gelas piala yang berisi air mendidih selama 5 menit,
    2. selanjutnya pindahkan daun tersebut ke dalam gelas beker yang berisi alkohol panas selama 5 menit,
    3. setelah itu pindahkan ke dalam cawan petri dan tetesi daun tersebut dengan larutan Iodium
    4. amati perubahan warna daun sebelum dan sesudah ditetesi Iodium dan warna dari bagian daun bekas tertutup kertas perak dan bagian daun yang tidak tertutup kertas perak.

  1. Percobaan Ingenhousz
a.       Susunlah alat-alat yang disediakan seperti percobaan Ingenhousz (Gambar 2)
b.      Aturlah penyinaran dengan lampu duduk pada jarak 10, 20, dan 30 cm dari gelas beker.
c.       Biarkan beberapa menit sampai terlihat adanya gelembung udara / gas yang keluar dari tanaman Hydrilla verticillata
d.      Kemudian hitunglah jumlah gelembung udara / gas yang keluar tiap satu menit pada masing-masing jarak lampu selama 15 menit, dan catat pada tabel 1.
e.       Hitunglah rata-rata jumlah gelembung udara / gas pada tiap-tiap perlakuan (jarak lampu), kemudian buatlah grafik hubungan antara jumlah gelembung udara / gas yang dihasilkan dengan jarak lampu.
f.       Buatlah kesimpulan dari percobaan ini.

VII.      HASIL KERJA
Gambar daun Coleus sp sebelum dan sesudah percobaan :








Tabel 1. Jumlah gelembung udara / gas per menit pada jarak lampu yang berbeda
Jarak lampu
(cm)
Jumlah gelembung udara / gas pada menit ke-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Rata2
10
















20
















30






















 




Jarak lampu (cm)
Gambar 3. Grafik hubungan antara jumlah gelembung udara / gas per menit
dengan jarak lampu

VIII.      DISKUSI
  1. Berdasarkan persamaan reaksi fotosintesis di bawah ini,
cahaya
6CO2 + 6 H2O                                                             C6H12O6 + 6O2
Klorofil

a.       Atom O pada C6H12O6 berasal dari CO2 atau H2O ? Jelaskan !





b.      Mengapa dalam percobaan Sachs yang terbukti sebagai hasil fotosintesis adalah amilum dan bukan glukosa ? Jelaskan !




  1. Bagaimana pengaruh intensitas cahaya (jarak sinar terhadap tanaman) terhadap laju fotosintesis ?




  1. Selain intensitas cahaya, fotosintesis juga dipengaruhi oleh kualitas cahaya. Bagaimana pengaruh kualitas cahaya terhadap laju fotosintesis ?





 IX.      KESIMPULAN

Fotosintesis
Salah satu ciri makhluk hidup adalah memerlukan nutrisi (makanan). Tumbuhan juga memerlukan makanan. Tumbuhan memiliki kemampuan untuk membuat makanan sendiri dengan mensintesis zat anorganik menjadi zat organik. Proses sintesis (pembuatan) makanan pada tumbuhan disebut fotosintesis.

Fotosintesis pada tumbuhan terjadi di daun,tepatnya di jaringan palisade, karena di dalamnya terdapat kloroplas.

Menurut F.F. Blackmann, dalam proses fotosintesis terdapat 2 macam reaksi yaitu :
1. Reaksi terang, terjadi ketika klorofil menangkap energi cahaya matahari, sehingga menguraikan air (H2O) menjadi ion H dan Oksigen (O2)
2. Reaksi gelap, terjadi ketika CO2 yang masuk ke dalam tumbuhan melalui stomata bereaksi dengan ion H menjadi glukosa / makanan (C6H12O6)

Reaksi yang terjadi pada fotosintesis adalah :
6CO2 + 6H2O --> 6O2 + C6H12O6

Jadi yang diperlukan dalam fotosintesis adalah :
1. Air (H2O), diperoleh dari tanah, diserap oleh akar, dan diangkut menuju daun oleh xylem
2. Karbon dioksida (CO2), diperoleh dari udara di sekitar, masuk melalui stomata
3. Klorofil, merupakan zat hijau daun yang terdapat dalam kloroplas (jaringan palisade - daun)
4. Energi cahaya matahari, diperoleh dari sinar matahari, ditangkap oleh klorofil

Hasil dari proses fotosintesis adalah :
1. Oksigen / O2, diperoleh melalui reaksi terang (hasil pemecahan H2O oleh energi cahaya matahari), oksigen dikeluarkan dari tubuh tumbuhan melalui stomata
2. Glukosa / C6H12O6, diperoleh melalui reaksi gelap (hasil reaksi antara ion H dan CO2), glukosa disebarkan dalam tubuh tumbuhan melalui jaringan floem

Karena tumbuhan mampu mensintesis sendiri makanannya maka tumbuhan disebut sebagai organisme autotrof


Diposkan oleh The Wonderfull of God's Creation di 23:44 2 komentar
Rabu, 29 Agustus 2007
Struktur dan Fungsi Tubuh Tumbuhan
Materi ini membahas tentang struktur dan fungsi organ tubuh pada tumbuhan tingkat tinggi. Yang dimaksud dengan tumbuhan tingkat tinggi adalah tumbuhan berpembuluh yang akar, batang, dan daunnya memiliki perbedaan yang jelas.

Struktur organ tubuh pada tumbuhan terdiri dari :
1. Struktur Morfologi, merupakan struktur yang tampak dari luar tubuh tumbuhan
2. Struktur Anatomi, merupakan struktur yang tampak melalui penampang mikroskopis

AKAR
Struktur Morfologi
1. Batang akar
2. Rambut akar, untuk memperluas daerah penyerapan air dan mineral
3. Ujung akar, sebagai daerah meristematik yang sel-selnya selalu aktif membelah
4. Kaliptra / Tudung akar, sebagai pelindung dari ujung akar dari kerusakan mekanis ketika menembus tanah

Struktur Anatomi
Dari lapisan luar ke dalam
1. Jaringan Epidermis, terdiri dari sel selapis, tipis, rapat, dan mudah dilalui air
2. Jaringan Korteks, terdiri dari sel beberapa lapis, berdinding tipis, berfungsi sebagai penyimpan cadangan makanan
3. Jaringan Endodermis, terdiri dari sel selapis, tebal, sulit dilalui air (selektif)
4. Stele, terdiri dari xylem dan floem

Fungsi akar :
1. menyerap air dan garam-garam mineral
2. memperkokoh tegaknya tanaman
3. alat respirasi
4. penyimpan cadangan makanan
5. alat perkembangbiakan vegetatif


BATANG
Struktur Morfologi
1. Batang herba, umumnya batang lunak, berwarna hijau (karena terdapat klorofil), terdapat stomata, sedikit / tidak ada jaringan kayu, ukuran kecil, dan umurnya relatif pendek.
2. Batang berkayu, umumnya batang keras, terdapat jaringan kayu, berwarna coklat, terdapat lentisel, ukuran besar, dan umurnya relatif panjang.

Struktur Anatomi
Dari lapisan luar ke dalam
1. Jaringan Epidermis, terdiri dari selapis sel, dinding sel menebal, dilindungi oleh kutikula
2. Jaringan Korteks, terdiri dari beberapa lapis sel, berongga-rongga, bervakuola besar, berfungsi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan
3. Stele, terdiri dari xylem dan floem. Letak jaringan pengangkut (xylem dan floem) pada tumbuhan dikotil lebih teratur daripada tumbuhan monokotil

Fungsi batang:
1. sebagai organ perlintasan air dan makanan. Xylem sebagai jaringan yang mengangkut air dan garam mineral, sedangkan Floem sebagai jaringan yang mengangkut hasil fotosintesis (makanan)
2. sebagai organ pembentuk dan penyangga tubuh tumbuhan
3. sebagai tempat penyimpan cadangan makanan
4. sebagai alat perkembangbiakan vegetatif


DAUN
Struktur Morfologi
1. Bentuk daun berdasarkan tepi daun (rata, bergerigi, dsb)
2. Daun berdasarkan jumlah anak daun dalam 1 tangkai
3. Daun berdasarkan tulang daun

Struktur Anatomi
Dari lapisan atas ke bawah
1. Jaringan Epidermis atas, terdiri dari sel selapis yang dilindungi oleh kutikula
2. Jaringan Palisade, sel berbentuk seperti tiang, terdapat banyak kloroplas
3. Jaringan Spons, sel berlapis-lapis, terdapat rongga udara, terdapat sedikit kloroplas, terdapat jaringan pengangkut (xylem dan floem)
4. Jaringan Epidermis bawah, terdiri dari sel selapis, terdapat stomata yang berfungsi sebagai tempat pertukaran udara

Fungsi Daun
1. sebagai tempat fotosintesis
2. sebagai tempat respirasi
3. sebagai tempat transpirasi
4. sebagai alat perkembangbiakan vegetatif


BUNGA
Bagian-bagian bunga adalah :
1. Calix (kelopak), berfungsi untuk melindungi bunga ketika masih kuncup
2. Corolla (mahkota), berfungsi sebagai hiasan bunga untuk menarik serangga
3. Stamen (benangsari), terdiri dari filamen (tangkai sari), antera (kepala sari), pollen (serbuk sari)
4. Pistillum (putik), terdiri dari stigma (kepala putik), stillus (tangkai putik), ovarium (bakal buah), ovullum (bakal biji)


BUAH
Ada 2 macam buah yaitu :
1. Buah sejati, misal : mangga, rambutan, dll
2. Buah semu, misal : nangka, nanas, jambu mente, apel, dll


BIJI
terdiri dari :
1. Spermodermis (kulit biji)
2. Funiculus (tali pusat)
3. Nucleus seminis (inti biji)

Untuk mempelajari secara lengkap baca buku :
Saktiyono. IPA BIOLOGI 2. 2007. Penerbit Erlangga. Jakarta

Untuk mempelajari perbedaan buah dan sayur lihat:
http://www.howstuffworks.com/question143.htm


Diposting oleh di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)